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はじめてのかいぞう 

手持ちの懐中電灯がLED化できたので記録を載せます。
久々の大量画像回です。

結構長くなります。


今回は単4電池2個使用のペンライトをLED化します。
ただLEDを繋いだだけでは電圧が足りないので片方の電池スペースに昇圧回路を組んで点灯させます。
使用する電池はエネループ(1.2V)一個を想定してます。

今回使用するのはLEDに日亜のNSDW570GS-K1
昇圧回路には小さな電圧からでも使用できるHT7750Aを使用。
ht77xx.jpg
これはデータシートに書かれている回路図なんですが、色々調べてみてVout側のコンデンサを22から100μFへ変更。更に、性能アップのため0.1μFのコンデンサを100μFと並列に繋ぎます。

0007.jpg
実験したら光りました。
実験にはデータシート通りにタンタルコンデンサを使用。
インダクタにはアキシャルリードタイプのものを使用しています。
画像では出力側のコンデンサは一個だけです。

さて、問題はここから。どうやって懐中電灯に組み込むかです。

今回改造するのはこれ
11065.jpg
もうずっと昔に買ったペンライトです。防滴機能付!
麦球?に電池を接触させて点灯させるというごく単純な構造。
ただ、問題なのは回路基盤が入るスペースがものすごく狭い事・・。
画像にある通り、赤色の部分を回路に置き換えます。・・てかそれしかないです。
基盤の位置は自ずと電球位置のすぐ手前になります。

というわけで、大加工大会の始まり始まり!
0008.jpg
まずは基盤。単4電池の全長より少し短めに切ります。
基盤の幅は電池スペース一杯にして、上下左右に動かないようにします。本当は基盤の淵にゴム等の緩衝材を入れたかったんですが、そんな加工技術も材料も無いので断念。
あと、この基盤は懐中電灯の電球の部分の手前で電池が止まるのを利用して装着時に安定化させます。
電球の手前でパイプの内径が少し狭くなっていて、そこに引っ掛けるってことですね。
このとき、後ろの電池側からバネで押されるんですが、単4電池と同じ長さだと、基盤が痛んでしまうと考えたため、全長を単4電池よりも少し短めに切っています。

上に写っているのはLEDを差し込むためのソケットです。基盤用のピンソケットを加工して取り付けます。
電灯なんだから球交換くらいできなきゃね。
上が加工前、下が加工後。 基盤に余裕が無いのでショート化しました。

11061.jpg
コネクタをケースに合わせて切り、圧着します。圧着するのは、切り飛ばした部品の足です。
意外にしっかり圧着できました。万が一圧着できなかったときのために先を微妙に曲げて引っ掛けを作ったんですが、杞憂でしたね!
ただ、あんまり細いのを選ぶと圧着できなさそうです。上の画像では、積層セラミックコンデンサの足を使っています。(ちょっとうろ覚え

11062.jpg
ケースに装着。
この足をL字に曲げて、基盤に装着します。

11063.jpg
というわけで、四苦八苦しながらも何とか完成。
部品はスペースに収まるように寝かせています。実験に使用したタンタルコンデンサでは大きすぎるため、積層セラミックコンデンサに変更。
インダクタはアキシャルリードを使用しても良かったんですが、何か見た目がアレなので面実装タイプのものを使用しました☆
電流制限抵抗はLED側に付けようと思ったんですけど、加工がめんどくさいのに加えて、LED交換の際に毎回加工する必要があるため基盤側にすることに。

11064.jpg
裏側。 インダクタかっけぇ・・ 画像じゃちょっと伝わりにくいかな
まぁチップ部品を付ける練習にもなったから良いと思います。この先チップ部品使わないと思うけどさ!

電池との接触面にはコネクタに付いていたフレーム?の金属片を使用することに。
この部分、本当は接点バネを使いたかったんですが、探しても見つからなかったので仕方なくこれにしてます。
今考えると100均のLEDライトの基盤についてたやつバラせば良かったと思ってる・・

11066.jpg
続いてLED側の加工。
こちらはLEDというよりも、その周辺部位の加工で頭を悩ませました。
LEDを基盤に挿すのはいいんですけど、電池に帰るマイナス端子はどうやって接続するのか、接続するだけではなく、ちゃんと後からでもバラせるようにならないか
ここだけ考えるのに数日かかってます。
そうして出たのが上の画像の案。多分これ以外でちゃんとバラせるようにするにはパーツを新造しないといけなくなると思う。
白いソケットみたいなのは車のメーターのバックライトをLED化するためのソケットを先っぽだけ切り取って加工したもの。LED側に抵抗をくっつける際のスペーサーとして作ったものですが、今思えばこれは要らないパーツだね。

マイナス端子ですが、ピンソケットのメスの中身を短くしたものと導線をくっつけて、その先に電池の接点で使った金属片をはんだ付けしたもの。
メスの中身と導線をはんだ付けしようとおもったけど、うまくいかないので熱収縮チューブで固定することに。
ちょっと接合がゆるいけど、可動部とかじゃないから気にしない。

この懐中電灯はマイナスに通電するのが前方の切り口部分とネジ部分なので、そこに黒い台座をねじ込んで、コの字に曲げた金属片を挟み込む感じです。
11069.jpg
取り付けるとこんな風になります。
電球型を無理やりLED化するので、取り付けは結構困難。
この状態でスイッチを入れてみると、ちゃんと点灯しました。
しかも実験のときより明るい・・

11070.jpg
早速組み立て。
ついでなので、電池の蓋のネジ部分にコンタクトグリスを塗布。これでスムーズになるはず。
それと、回路ですが、最初は引っかかって入らず、部品を更に倒す等してようやく入りました。
薄い基盤使えばよかったかねぇ・・


11071.jpg
暗いところで点灯するとこんな感じ。
電池が一個しかないので、新旧比較できなかったのが残念ですが
まぁ、明らかにこっちの方が明るいです。

高輝度とはいえLED一個だけなのであんまり期待はしていなかったんですが、これはなかなか良いんじゃないかな。
買った当時単体LEDで最強と言われてただけはある。
本当の評価は実際に使ってみてだけど、懐中電灯としては十分な性能になったと思います。


色々と考えたりしてここまで来るの長かったけど、完成できて本当に良かった。
何かやるたびに懐中電灯の事が頭をよぎって物事に集中できなかったですしね。

これでまた物事に集中できると良いな。 

04 : 15 : 33 | 日記 | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
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